吊環(huán)加固焊接機(jī)器人的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明屬于機(jī)器人技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種吊環(huán)加固焊接機(jī)器人。
【背景技術(shù)】
[0002]電動車減震器主要用來抑制彈簧吸震后反彈時(shí)的震蕩及來自路面的沖擊。在經(jīng)過不平路面時(shí)，雖然吸震彈簧可以過濾路面的震動，但彈簧自身還會有往復(fù)運(yùn)動，而減震器就是用來抑制這種彈簧跳躍的。電動車減震器往往包括減震器座、插桿、減震彈簧和吊環(huán)，其中吊環(huán)是由環(huán)體和環(huán)座構(gòu)成。
[0003]行業(yè)內(nèi)，電動車減震器的吊環(huán)是先將環(huán)體和環(huán)座進(jìn)行點(diǎn)固焊，使其預(yù)裝配成一體，再由專業(yè)焊工對吊環(huán)兩邊的進(jìn)行加固焊，使其焊接牢固。吊環(huán)兩邊均需加固焊，兩邊焊操作復(fù)雜，薄板兩邊焊焊接技術(shù)要求高，需要考過證的焊接人員進(jìn)行焊接，還須后期品質(zhì)人員進(jìn)行質(zhì)量檢測；因此現(xiàn)有的工人焊接生產(chǎn)效率低，勞動強(qiáng)度大，人力成本高；人工焊接精度參差不齊，同一批次的焊接精度并不能提高。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷，提供一種焊接精度高的，勞動強(qiáng)度小的，人力成本低的，自動化水平高的，生產(chǎn)效率高的，操作簡單、操作人員要求低的吊環(huán)加固焊接機(jī)器人。
[0005]本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種吊環(huán)加固焊接機(jī)器人，包括平臺，平臺上設(shè)有基座、安裝在基座上的水平移動機(jī)構(gòu)和朝向平臺的豎直移動機(jī)構(gòu)，豎直移動機(jī)構(gòu)安裝于水平移動機(jī)構(gòu)上遠(yuǎn)離基座一側(cè)，豎直移動機(jī)構(gòu)靠近平臺臺面的端部設(shè)有用于取放工件的取放裝置，工件隨取放裝置行進(jìn)方向的側(cè)面設(shè)有若干用于焊接工件的焊槍頭。
[0006]具體地，吊環(huán)工件在平臺上的流水線上，本發(fā)明通過自動控制系統(tǒng)進(jìn)行自動化操作，其操作步驟如下:
[0007]—.在初始狀態(tài)下，取放裝置設(shè)于平臺上的工件正上方；只有當(dāng)工件輸送到指定位置，傳感器檢測到工件，停止輸送工件，工件處于取放裝置的正下方；
[0008]二.下降豎直移動機(jī)構(gòu)，閉合取放裝置，抓取工件；
[0009]三.上升豎直移動機(jī)構(gòu)，橫向移動水平移動機(jī)構(gòu)，(此時(shí)也可根據(jù)焊槍頭焊接位置與平臺上的工件原始位置，進(jìn)行調(diào)整豎直移動機(jī)構(gòu)上下位置)，水平移動機(jī)構(gòu)將工件帶至焊槍頭所對的位置；
[0010]四.焊槍頭打弧焊接，水平移動機(jī)構(gòu)繼續(xù)緩慢向前移動，焊槍頭即可焊至焊道末端，進(jìn)行加固焊，此時(shí)水平移動機(jī)構(gòu)即達(dá)到終點(diǎn)，系統(tǒng)自動控制取放裝置松放工件至成品位置；
[0011]五.橫向返回水平移動機(jī)構(gòu)，此時(shí)返回至步驟一的初始狀態(tài)，進(jìn)行下次焊接操作，循環(huán)往復(fù)。
[0012]本發(fā)明的焊接過程可實(shí)現(xiàn)擬人化，焊接速度、位置、方向以及延時(shí)設(shè)定均實(shí)現(xiàn)參數(shù)化，與焊槍頭的電流、電壓達(dá)到最佳的匹配，使焊縫質(zhì)量有保證。此外，焊槍頭焊至焊道末端，完成焊接件的加固焊，可能會存在弧坑并出現(xiàn)裂紋、氣孔等焊接缺陷。為避免此缺陷，可在控制系統(tǒng)中加入收弧命令，即在本發(fā)明的焊槍頭在焊至焊道末端后，再使水平移動機(jī)構(gòu)繼續(xù)向后移動一端距離，進(jìn)行收弧焊接;也可往復(fù)幾回，降低焊接缺陷率。最后，當(dāng)焊接到終點(diǎn)時(shí)，系統(tǒng)自動控制取放裝置松放工件至成品位置，再進(jìn)行第五個(gè)步驟。
[0013]本發(fā)明可選擇收弧模式，可大大減低焊接缺陷率，焊接牢固。本發(fā)明也可選擇不收弧焊接模式，以大大提高生產(chǎn)效率，后續(xù)可加大對焊接缺陷的無損檢測。與傳統(tǒng)焊接機(jī)器人不同是，本發(fā)明的工件的送料到位、抓取、移動、焊接、松放連貫完成，與傳統(tǒng)焊接機(jī)器人相比，更簡潔、更高效。
[0014]本發(fā)明的工件可為已進(jìn)行點(diǎn)固焊的電動車減震器的吊環(huán)，本發(fā)明即進(jìn)行對其加固焊，自動化焊接成型后，焊接牢固，焊縫美觀，幾乎無缺陷，成品率高;可針對不同規(guī)格的工件，直接通過參數(shù)設(shè)置，到達(dá)焊槍頭焊接位置，準(zhǔn)確度高，焊接精度高，生產(chǎn)質(zhì)量高；不需要專業(yè)焊接技師操作，只需普通人員進(jìn)行監(jiān)控和啟閉本發(fā)明的操作開關(guān)，操作簡單，復(fù)雜勞動簡單化，勞動強(qiáng)度小，所需人員的教育水平要求不高，可解決農(nóng)村剩余勞動力，增加就業(yè)崗位，且人力成本低;機(jī)器人焊接，生產(chǎn)效率高，大大提高了利潤。電動車減震器的吊環(huán)加固焊行業(yè)內(nèi)，本發(fā)明可實(shí)現(xiàn)自動化焊接操作。
[0015]具體地，水平移動機(jī)構(gòu)包括第一固定部和在第一固定部上做往復(fù)運(yùn)動的第一移動部，第一固定部固定于基座上；
[0016]豎直移動機(jī)構(gòu)包括第二固定部和在第二固定部上做往復(fù)運(yùn)動的第二移動部，取放裝置安裝于第二移動部上，第二固定部安裝于第一移動部上；
[0017]多個(gè)焊槍頭相對設(shè)置于取放裝置行進(jìn)方向的兩側(cè)且各焊槍頭均朝向取放裝置上工件的待焊面。
[0018]第一、二移動部移動方向相互垂直，便于機(jī)床定位安裝，符合標(biāo)準(zhǔn)化；電動車減震器的吊環(huán)一般兩側(cè)都需進(jìn)行加固焊，兩側(cè)多個(gè)焊槍頭固定，而工件在水平方向上移動，便于吊環(huán)兩側(cè)的加固焊，即在工件搬運(yùn)過程中兩側(cè)加固焊接，焊好后，取放裝置松放工件至堆放位置，可進(jìn)行下一個(gè)工件的焊接循環(huán)，省去了傳統(tǒng)的移動焊接設(shè)備，節(jié)省了設(shè)備投資成本。
[0019]具體地，本發(fā)明還包括控制器，平臺上還設(shè)有工件輸送裝置;工件輸送裝置的輸出端設(shè)于取放裝置抓取工件位置的正下方，且工件輸送裝置的輸出端一側(cè)設(shè)有光電傳感器，光電傳感器與控制器輸入端電連接，控制器與工件輸送裝置電連接。
[0020]本發(fā)明配以高精度光電傳感器檢測工件輸送裝置上逐一輸送的工件后，則發(fā)送信號給控制器，控制器發(fā)送一停止命令給工件輸送裝置，即控制工件輸送裝置的暫停輸送，同時(shí)發(fā)送一開啟命令給豎直移動機(jī)構(gòu)，當(dāng)?shù)竭_(dá)下位時(shí)，取放裝置抓取工件，豎直運(yùn)動機(jī)構(gòu)向上運(yùn)動到初始位置，并將工件輸送至焊接區(qū)域。當(dāng)工件焊接完成后，取放裝置送放工件至堆放處，發(fā)送一啟動命令給工件輸送裝置，工件輸送裝置繼續(xù)將輸送下一工件至光電傳感器處，進(jìn)行下次循環(huán)操作。人工將工件放到工件輸送裝置上，通過光電檢測，使皮帶實(shí)現(xiàn)了間歇運(yùn)動，逐個(gè)將工件輸送裝置上的工件送到抓取位置，自動化水平高，且便于本發(fā)明的焊接步驟實(shí)施，精度高，提高了生產(chǎn)質(zhì)量。
[0021]進(jìn)一步地，工件輸送裝置為皮帶輸送機(jī)，工件輸送裝置的輸出端上通過螺栓固定有用于定位工件的擋位塊;工件輸送裝置上設(shè)有用于限定工件在工件輸送裝置上呈線性對齊移動的限位機(jī)構(gòu)。工件上料采用皮帶輸送，擋位塊將工件阻擋于取放裝置抓取工件位置的正下方，避免慣性退出工件輸送裝置外，并實(shí)現(xiàn)工件的定位。通過調(diào)節(jié)擋位塊的位置或大小，即可實(shí)現(xiàn)多規(guī)格產(chǎn)品的上料工作，生產(chǎn)適配性好，便于調(diào)整生產(chǎn)。工件輸送裝置上設(shè)有用于限制工件在工件輸送裝置上呈線性對齊移動的限位機(jī)構(gòu)；用于工件的導(dǎo)向和精確定位，提高了操作精度。
[0022]進(jìn)一步地，限位機(jī)構(gòu)包括平行于工件輸送裝置的輸送方向的第一導(dǎo)桿和第二導(dǎo)桿，第一導(dǎo)桿和第二導(dǎo)桿內(nèi)側(cè)均與對齊通過的工件間隙配合，第一導(dǎo)桿靠近工件輸送裝置輸入端的端部與第二導(dǎo)桿靠近工件輸送裝置輸入端的端部在工件輸送裝置的輸送方向上具有距離差，第二導(dǎo)桿靠近工件輸送裝置輸入端的端部具有用于工件導(dǎo)向的斜面。工件輸送裝置輸入端側(cè)的第一導(dǎo)桿端部和第二導(dǎo)桿端部的間距區(qū)域是用于放置工件的區(qū)域，靠著第一導(dǎo)桿擺放工件，第二導(dǎo)桿用于糾正擺放工件位置的誤差，斜面可進(jìn)一步方便工件對齊上料。本發(fā)明中，可逐一將工件放置在工件輸送裝置上，并與第一導(dǎo)桿對齊，方便工件對齊上料。因此，本發(fā)明上述設(shè)置工件傳送方便，自動化水平高。
[0023]具體地，平臺下方設(shè)有升降機(jī)構(gòu)和第一驅(qū)動裝置，升降機(jī)構(gòu)上設(shè)有升降平臺，第一驅(qū)動裝置用于驅(qū)動升降平臺升降；升降平臺上方豎直固定有兩根立桿，各立桿上均安裝有第一管夾，各第一管夾鉸接有第二管夾，各第二管夾夾持有與立桿垂直的橫桿，各橫桿繞所在的第一管夾上的鉸接軸旋轉(zhuǎn)的軌跡面與立桿垂直，各橫桿一端均鉸接有焊槍頭，焊槍頭繞所在的橫桿一端的鉸接軸旋轉(zhuǎn)軌跡面與立桿垂直。
[0024]除了前述部分的水平焊接，本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)還可使焊槍頭進(jìn)行垂直焊接，通過系統(tǒng)控制模式轉(zhuǎn)換一鍵完成，方便快捷。立桿、第一管夾、第二管夾和橫桿可對各角度各方向上進(jìn)行預(yù)調(diào)整焊槍頭的位置，調(diào)試后，進(jìn)一步加大焊接精度，提高生產(chǎn)質(zhì)量。本發(fā)明可分別選擇上下和垂直焊接，實(shí)現(xiàn)擬人化焊接。
[0025]進(jìn)一步地，升降機(jī)構(gòu)包括固定板、絲杠和螺套，固定板固定于平臺下方，第一驅(qū)動裝置和絲杠安裝于固定板上，第一驅(qū)動裝置的輸出端通過聯(lián)軸器與絲杠連接，螺套安裝于絲杠上，升降平臺安裝于螺套上。
[0026]由于垂直焊接在焊接技術(shù)中是比較難的一種，所以本發(fā)明的升降機(jī)構(gòu)具體絲杠和螺套設(shè)置，可方便垂直焊接速度、位置、方向的穩(wěn)定調(diào)節(jié)，使焊接過程可實(shí)現(xiàn)擬人化，使焊縫質(zhì)量有保證。
[0027]具體地，第一移動部包括滑板和固定于滑板上的第二驅(qū)動裝置，第二驅(qū)動裝置的驅(qū)動軸上套設(shè)有驅(qū)動輪，驅(qū)動輪通過皮帶連接有安裝于滑板上的從動輪，滑板上固定有若干與第一固定部滑動連接且滑動方向朝向焊接區(qū)域的導(dǎo)軌，導(dǎo)軌與皮帶傳動方向平行，位于驅(qū)動輪一側(cè)的皮帶兩側(cè)分別設(shè)有固定于基座上的固定塊和用于將皮帶夾持于固定塊上的夾持塊，第二固定部固定于滑板遠(yuǎn)離基座的一端。
[0028]第二驅(qū)動裝置可為步進(jìn)電機(jī)，根據(jù)實(shí)際需要，可在控制器內(nèi)設(shè)置一定量的脈沖。當(dāng)需要水平焊接時(shí)，第二驅(qū)動裝置接收該定量的脈沖，帶動驅(qū)動輪旋轉(zhuǎn)一定的角度，由于皮帶的中心距也是固定的，皮帶的一段通過固定塊和夾持塊固定在基座上，所以從動輪也沿著同步帶轉(zhuǎn)動一定的角度;又因?yàn)轵?qū)動輪和從動輪是固定在滑板上的，所以當(dāng)?shù)诙?qū)動裝置帶動驅(qū)動輪步進(jìn)轉(zhuǎn)動時(shí)，將第二驅(qū)動裝置輸出軸的多個(gè)角度旋轉(zhuǎn)運(yùn)動不停地轉(zhuǎn)換為整個(gè)第一移動